叶面喷施硅肥对谷子生长发育及产量的影响

陈茜午，温 蕊，张永虎

（内蒙古自治区农牧业科学院，内蒙古 呼和浩特 010031）

谷子起源于我国的黄河流域，在我国已经有超过7 000年的种植历史。据调查，我国谷子种植面积占全世界种植面积的18.5%，产量占全世界谷子产量的80%，均居世界第1 位[1-2]。谷子是我国重要的特色杂粮作物，在我国西北较为干旱的陕西省、河北省、内蒙古自治区地区均有较大面积种植，因其耐盐、耐旱、耐瘠薄的特性，可以作为未来应对全球水资源短缺的重要战略储备作物[3-5]。谷子种植密度大、茎秆较软，如遇大风、大雨等恶劣气候条件，倒伏情况极易发生。倒伏严重影响谷子的群体结构、光合效率及其茎秆输送营养物质的能力，从而进一步影响谷子的产量以及营养品质和商品价值[6-7]。

硅是植物所需的中微量元素之一，被列为继氮、磷、钾之后的第4 大元素[8]。相关研究表明，施用硅肥不仅可以使农作物大幅度增产，而且可以明显改善农作物的抗倒伏性、抗病能力、提高产量，被誉为“调节性肥料”“保健肥料”[9-10]。目前，谷子叶面喷施液体硅肥的研究较少，但在水稻、玉米等作物上硅肥的应用研究较多，研究表明，硅肥的施加可以增加根系发达程度、抗病、抗倒伏、增加产量[11-13]，因此，硅肥对谷子生长情况、抗逆性及产量的影响有重要的研究价值和理论指导意义。本试验在谷子3 个关键生长期喷施不同浓度液体硅肥，通过田间调查、室内考种等方式明确液体硅肥对谷子生长的影响，旨在为液体硅肥在谷子生理方面更深入的研究奠定基础。

1 材料和方法

1.1 试验材料

供试肥料为欧茗卓“液体硅肥”（由内蒙古欧茗卓农林科技有限公司生产。其中，水溶性硅≥100 g/L、有机质≥65 g/L）。供试谷子品种为金苗K1，由赤峰农业科学院提供，金苗K1 在常规种植中抗倒伏性为3 级。

抗倒伏性各级别描述如下：

0 级：无倒伏症状或稍微倾斜，但能很快恢复直立对产量无影响；

1 级：倾斜角度≤30°，倒伏面积15%，对产量有轻微影响；

2 级：30°≤倾斜角度≤45°，倒伏面积为30%以上，对产量有影响；

3 级：45°≤倾斜角度≤60°，倒伏面积为50%以上，对产量有较大影响；

4 级：倾斜角度≥60°，倒伏面积为50%以上，并严重减产。

1.2 试验设计

试验在内蒙古自治区农牧业科学院试验田进行。共设置4 个处理，即分别在谷子的拔节期、抽穗期、灌浆期各喷施1 次叶面液体硅肥，处理1 至处理4 硅肥原液喷施浓度分别为0.6、0.9、1.2、1.5 L/hm2，硅肥原液稀释后的喷施量为1 000 L/hm2，并设不喷施硅肥为对照，每个处理为一个试验小区，每试验小区按随机区组排列，每个小区5 行，行长5.0 m，行宽0.4 m，每个小区面积10 m2。试验小区全部统一播种、管理、收获。在整个生育期间调查记录谷子的农艺性状，成熟期进行株高、穗长、穗粗、主茎节数的测量、记录，收获后对单穗重、穗粒重和千粒重进行考种、记录。

1.3 数据处理

采用Excel 2007 和SPSS 22.0 软件进行作图和数据分析。

2 结果与分析

2.1 硅肥不同喷施浓度谷子的安全性调查

在喷施液体硅肥后3 d 进行调查，并未发现肥害症状。

2.2 硅肥不同喷施浓度对谷子生育进程的影响

田间调查结果显示，液体硅肥的喷施对缩短谷子生育进程有一定的效果。对照从出苗到抽穗的天数为70 d，处理1 到处理4 则分别为69、69、67、68 d；抽穗到成熟的天数中，对照和处理3 的时间最长，为50 d，其余处理均为49 d。由此可见，喷施硅肥后，各生育时期缩短，最终各处理的生育期分别为118、118、117、117 d，比对照提前2～3 d 。说明液体硅肥喷施对缩短谷子生育期有一定效果。

2.3 硅肥不同喷施浓度对谷子农艺性状及产量的影响

如图1 所示，不同浓度喷施下谷子的株高、茎粗、穗长、穗粗、单穗重、穗粒重、千粒重、产量均出现了不同程度的变化。随着喷施浓度的增加，株高呈现明显的增高趋势，其中喷施0.9 L/hm2和1.5 L/hm2硅肥的株高显著高于CK 和喷施0.6 L/hm2硅肥的株高（P＜0.05）；茎粗呈现先增加后降低的趋势，但变化不明显，CK、各处理间差异均不显著（P＞0.05）；穗长呈现逐渐增加的趋势，其中喷施1.2 L/hm2硅肥的穗长较CK 增加显著（P<0.05），但各处理间的穗长差异不显著（P＞0.05）；各处理的穗粗值有小范围波动，其中喷施0.6 L/hm2和0.9 L/hm2硅肥的穗粗较CK 增加显著（P<0.05），喷施1.2 L/hm2和1.5 L/hm2硅肥的穗粗与CK 相比差异不显著（P＞0.05）；单穗重随着喷施浓度的增加而增加，其中喷施1.5 L/hm2硅肥的单穗重较CK 增加显著（P＜0.05），其余各处理与CK 相比均差异不显著；穗粒重呈现先增加后减少的趋势，喷施0.6～1.2 L/hm2硅肥的穗粒重与CK 相比差异显著（P＜0.05），但各处理间差异不显著（P＞0.05）；各处理千粒重呈现先增加后减少的趋势，各处理较CK 显著增加（P＜0.05），喷施0.6 L/hm2硅肥的千粒重与喷施0.9、1.2 L/hm2硅肥的千粒重差异显著（P＜0.05）。

从产量来看，所有喷施硅肥处理均较CK 增产，且差异显著（P＜0.05），喷施0.6 L/hm2硅肥的产量与喷施1.5 L/hm2硅肥的产量相比差异显著（P＜0.05），其余各处理间差异不显著（P＞0.05），说明喷施硅肥可有效地增加产量。

2.4 农艺性状与产量的相关性分析

由表1 可知，各农艺性状与产量呈现正相关，其中穗粒重与产量的相关系数最大，为0.892，且呈显著正相关，说明穗粒重对产量的影响较大，由此可见，提高穗粒重是提高产量的有效途径之一。穗长与产量的相关性系数为0.613，单穗重与产量的相关性系数为0.576，千粒重与产量的相关性系数为0.570，以上三者相关性系数比较接近，对产量的影响较穗粒重小，但穗长、单穗重、千粒重的增加也会对产量产生积极影响。穗粗与产量的相关性系数最小，为0.352，说明相对于其他性状而言穗粗对产量的影响最小。

表1 农艺性状与产量的相关性分析

2.5 硅肥不同喷施浓度对谷子倒伏性的影响

田间调查表明，喷施不同浓度的硅肥，各处理的抗性级分别为1～2 级，而对照为3 级，说明液体硅肥可以使茎秆抗倒伏能力增强，能够减少倒伏情况的发生。

3 结论与讨论

硅肥作为一种中微量元素肥是植物生长的重要元素之一，既可以作为肥料为作物提供营养，又可作为土壤调理剂改良土壤，是发展绿色生态农业的高效优质肥料。本试验在谷子的拔节期、抽穗期、灌浆期分别喷施不同浓度的液体硅肥，通过田间调查及测产发现，在当前试验浓度下，液体硅肥的喷施可以较小程度地缩短谷子出苗—抽穗天数、抽穗—成熟天数，从而使整个生育期也随之缩短。在产量方面，液体硅肥的喷施对产量及产量性状有积极的促进作用，对照产量显著低于各处理的产量。本试验还表明，叶面硅肥的喷施提高了谷子的抗倒伏性。王显瑞等[14]对谷子施加硅复合肥结果显示，在一定施用量下谷子产量显著高于对照，倒伏面积比对照低4%，倒伏角度比对照高3%，与本试验结果相近。说明液体硅肥对于提高植物抗逆性、提高产量有一定的作用。硅肥在水稻上的应用研究较多，在夏济珠等[15]的研究中，硅肥施加可以促进水稻分蘖的生长，增强茎秆硬度，减少倒伏。侯松青等[8]研究同样表明，液体硅肥能够促进水稻分蘖，提高千粒重和结实率，降低水稻空秕率，进而提高水稻产量和出米率。此外，高荣庆等[16]通过在小白菜上喷施液体硅肥发现，喷施叶面微肥促进了小白菜叶片数的增加、叶绿素含量的提高及产量的增加，且改善了小白菜品质。李荣森等[17]研究液体硅肥对玉米的喷施效果发现，不同喷施剂量下，玉米的生育进程略有提前，生育性状有所改善（如茎增粗、叶面积增大、叶鲜干重提升），产量和效益明显提高。李铁友[18]在硅肥对大豆的影响研究中表明，液体硅肥喷施可以促进大豆生育进程、优化长势、根系发达、叶面积增加、茎秆强度增强、抗倒伏。硅肥施用可以在植物表皮细胞形成坚硬的硅化细胞，增加植物的抗逆性，且在谷子的使用效果上可以一定程度地缩短生育期，加快生育进程，同时对谷子的农艺性状及产量也有促进作用。